[發明專利]重載萬向接軸中間軸的組焊方法

有效

• 申請號: 201911186965.3
• 申請日: 2019-11-28
• 公開（公告）號: CN110842331B
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發明（設計）人: 楊曉紅;黃東保;方凱;朱健平;許訓;國竹節;武支強
• 申請（專利權）人: 泰爾重工股份有限公司
• 主分類號: B23K9/18
• 分類號: B23K9/18;B23K9/32;B23K9/02
• 代理公司: 蕪湖思誠知識產權代理有限公司 34138
• 代理人: 阮愛農

1.一種重載萬向接軸中間軸，它包括托架軸(1)、接管Ⅰ(2)、接管Ⅱ(3)、焊接法蘭Ⅰ(4)、焊接法蘭Ⅱ(5)，其組焊方法是：以托架軸為中心，兩側依次與接管、焊接法蘭兩兩對稱的分段組對焊接，即首先托架軸(1)的左右兩側依次與接管Ⅰ(2)、接管Ⅱ(3)焊接，然后接管Ⅰ(2)與焊接法蘭Ⅰ(4)焊接、接管Ⅱ(3)與焊接法蘭Ⅱ(5)焊接，形成中間軸整體；其具體步驟是：

①焊縫設計：將相鄰兩個零件之間的焊縫按照零件的厚度和材質進行焊接坡口的設計；相鄰兩個零件之間的焊縫坡口單邊角度為2°，焊縫底部鈍邊為3mm，底部半徑R為10mm；

②預熱組裝：將組對焊接的相鄰兩個零件之間的焊縫處與內定心環進行預熱組裝，內定心環與零件的內孔為過盈配合；內定心環與零件內孔的過盈配合處光潔度達到Ra1.6以上，且內定心環的外徑與零件的內孔之間的過盈量為0.2mm；

③焊前預熱：焊前對組裝的焊縫區域的一定長度范圍，采用環形加熱器對內定心環內孔及焊接部位外圓同時進行預熱，以焊縫為中心，每個需要焊接的零件預熱的長度范圍為：L*(4-5)，其中L為焊縫的深度，預熱溫度250℃，預熱后的焊縫部位從底部至上部的溫度差不超過60℃；

④焊接：焊接采用自動埋弧焊接設備，焊槍在焊縫內左右擺動、均勻焊接，焊槍兩側自帶跟蹤爪，實時調整焊槍距相對焊縫的位置，保證焊縫質量符合要求；左右焊接的零件兩外端使用裝夾工裝進行裝夾，保證兩者之間的焊縫距離；至少采用兩組滾輪架支撐左右焊接的零件，左右焊接的零件同速度勻速旋轉，用埋弧自動焊從坡口底部鈍邊處開始焊接，保證焊縫內部的均勻焊接；焊劑牌號SJ101，焊絲規格為2.4mm，焊絲的主要成分為：C：0.05-0.18％、Mn：1.5-2.2％、Si：≤0.60％、S：≤0.025％、P：≤0.025％、Ni：0.80-1.50％、Mo：0.60-1.0％、Ti：≤0.15％；焊接時的工藝參數為：電流：打底層350～400A，填充層、蓋面層380～420A；電壓：28～31V；焊接速度：30～40cm/min；

⑤焊縫熱處理：采用環形加熱器，對焊縫內外加熱保溫進行退火，消除焊接應力，防止焊后延遲缺陷產生；退火工藝為500℃保溫12小時；

重復上述步驟①到⑤。

2.一種重載萬向接軸中間軸的組焊方法，所述中間軸包括托架軸(1)、接管Ⅰ(2)、接管Ⅱ(3)、焊接法蘭Ⅰ(4)、焊接法蘭Ⅱ(5)，其組焊方法是：以托架軸為中心，兩側依次與接管、焊接法蘭兩兩對稱的分段組對焊接，即首先托架軸(1)的左右兩側依次與接管Ⅰ(2)、接管Ⅱ(3)焊接，然后接管Ⅰ(2)與焊接法蘭Ⅰ(4)焊接、接管Ⅱ(3)與焊接法蘭Ⅱ(5)焊接，形成中間軸整體；當焊接法蘭材質為42CrMo，托架軸材質為34CrNi3Mo，接管為45鋼時，其組焊方法的具體步驟是：

①焊縫設計：根據五件零件的材質和托架軸與接管、接管與焊接法蘭對接的焊縫處的壁厚為100mm，確定五件零件之間的焊縫坡口單邊角度為2°，焊縫底部鈍邊為3mm，底部半徑R為10mm圓滑過渡；

②零件預熱組裝：按照五個零件坡口處內孔尺寸設計相應尺寸的內定心環四件，內定心環的尺寸為：壁厚25mm，長度100mm，內定心環的外徑與零件的內孔之間為過盈配合，過盈量為0.2mm，過盈配合處光潔度達到Ra1.6以上；

采用環形加熱器將組對焊接的兩零件之間焊縫處的坡口端加熱，加熱保溫后測量內孔脹大量至少達到過盈量且具有0.1mm的裝配間隙時，以焊縫中間位置為中心將定心環放入坡口處的內孔處進行組裝，從而保證在焊接旋轉過程的同心度；加熱溫度為500℃，保溫4小時，熱裝過程調整好零件的相位；

③焊前預熱：以焊縫中間位置為中心，焊接的兩個零件各取400mm進行預熱，采用環形加熱器對坡口處進行焊前預熱，預熱溫度250℃±10℃；熱后的焊縫部位從底部至上部的溫度差不超過60℃；

④焊接：采用四組滾輪架支撐焊接件，兩端使用裝夾工裝對兩個零件的外端進行裝夾，且同速度勻速旋轉，用埋弧自動焊從坡口底部鈍邊處開始焊接，保證焊縫內部的均勻焊接；焊接時，焊劑牌號SJ101，焊絲規格2.4mm，焊絲的主要成分為：C：0.05-0.18％、Mn1.5-2.2％、Si：≤0.60％、S；≤0.025％、P：≤0.025％、Ni：0.80-1.50％、Mo：0.60-1.0％、Ti：≤0.15％；

焊接時的工藝參數為：電流：打底層350～400A，填充層、蓋面層380～420A；電壓：28～31V；焊接速度：30～40cm/min；

焊接采用自動埋弧焊接設備，焊槍在焊縫內左右擺動、均勻焊接，焊槍兩側自帶跟蹤爪裝置，實時監測焊槍距焊縫兩側的距離并進行自動調整，保證焊縫的均勻焊接，保證焊縫質量符合要求；

⑤熱處理：焊縫焊接結束后，采用內環形加熱器、外環形加熱器進行退火，消除焊接應力；退火工藝為：500℃保溫12小時，既使焊縫進行充分的退火，也不能降低焊接件本體的硬度和性能；

重復上述步驟①到⑤。